(57)【要約】【課題】  積層方向に配列された情報記録層に対し側方から光を入射して前記記録層の情報を読み取る光ヘッドおよび光再生装置において、記録層に対する入射ビームの積層方向のズレを検出するエラー信号を安定して導出できるようにする。【解決手段】  上下に隣り合う記録層のサーボマーク１０３を、ビーム入射側から見て互いに前後するように配置すると共に、入射ビームの断面形状を図８の点線に示す段差形状とする。ビームの中央部ａがコアに対し積層方向にずれているとき、段差部ｂが再生対象コア１０４と、その一層上のコア１０４に入射される光量の間に差が生じ、再生対象コア１０４のサーボマーク１０３と、その一層上のコア１０４のサーボマーク１０３によって散乱される光量との間に差が生じる。よって、これら散乱光を受光する一対のセンサの出力差はゼロとならず、ズレ方向と大きさに応じた値を持つようになる。【選択図】    図８
2006012338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層が積層方向に配列されていると共に、前記積層方向に垂直な方向から前記記録層にレーザ光が入射されることにより当該記録層に記録された情報が再生される光記録媒体において、
前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを検出するためのサーボマークを前記各記録層に記録し、一の記録層における前記サーボマークの記録位置と、当該記録層に対し積層方向に一層だけずれた記録層における前記サーボマークの記録位置が、前記レーザ光の入射方向から見て前後方向にずれている、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、
前記各記録層には、前記レーザ光の入射方向から見て主情報の記録領域の側方位置に当該記録層のアドレス情報を保持するアドレスマークが記録されており、前記サーボマークは、前記レーザ光の入射方向から見て前記アドレスマークの記録位置よりもさらに側方位置に配置されている、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記サーボマークとアドレスマークは、前記記録層にホログラム若しくはグレーティングを形成することにより記録されている、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
複数の記録層が積層方向に配列されていると共に、前記積層方向に垂直な方向から前記記録層にレーザ光が入射されることにより当該記録層に記録された情報が再生される光記録媒体を再生する光再生装置であって、
前記光記録媒体には、前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを検出するためのサーボマークが前記各記録層に記録されていると共に、一の記録層における前記サーボマークの記録位置と、当該記録層に対し積層方向に一層だけずれた記録層における前記サーボマークの記録位置が、前記レーザ光の入射方向から見て前後方向にずれており、
当該光記録媒体の記録層に対し、主情報の記録領域に入射される中央部と、当該中央部が前記記録層に積層方向にずれなく位置づけられているときに、当該記録層における前記サーボマークの記録領域とそこから積層方向に一層ずれた記録層における前記サーボマークの記録領域にほぼ均等に入射される段差部を有する断面形状のレーザ光を収束させるレンズ手段と、
前記段差部のレーザ光が入射されることに応じて前記記録層における前記サーボマークとそこから積層方向に一層ずれた記録層における前記サーボマークからの光を受光する一対の光検出手段と、
前記一対の光検出手段からの出力から、前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを示すエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記エラー信号生成手段によって生成されたエラー信号に応じて前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを補正するサーボ手段と
を有することを特徴とする光再生装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記サーボ手段は、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層であるときに実行する第１のサーボ処理と、偶数番目の記録層であるときに実行する第２のサーボ制御の２つのサーボ処理を備え、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層か偶数番目の記録層であるかに応じて、前記第１のサーボ処理と第２のサーボ処理を適宜切り替える、
ことを特徴とする光再生装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記エラー信号生成手段は、前記一対の光検出手段からの出力を減算して前記エラー信号を導出し、
前記サーボ手段は、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層か偶数番目の記録層であるかに応じて、サーボ信号の極性を反転させる、
ことを特徴とする光再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体および光再生装置に関し、特に、平面光導波路ホログラムを積層したカード型光記録媒体およびその再生装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
平面光導波路ホログラムを積層したカード型光記録媒体として、たとえば、特許文献１に記載の技術が知られている。
【０００３】
かかるカード型光記録媒体には、所定の情報をホログラムパターンとして保持する複数の情報記録層が積層して配列されており、所定の情報記録層にビームを入射すると、この記録層に形成されたホログラムパターンによってビームが散乱され、この散乱光がカード型光記録媒体の上面または下面から出射される。そして、出射された散乱光を、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子によって受光することで、当該記録層に保持された情報が再生される。
【０００４】
このカード型光記録媒体を再生する再生装置には、記録層のビーム入射口にビームを収束・入射させるための光ヘッドが配備されている。また、この光ヘッドには、記録層に対する収束ビームの積層方向のズレを補正するためのアクチュエータが配備されており、積層方向のズレ量に応じたエラー信号に従って、アクチュエータを駆動することで、再生対象の記録層のビーム入射口に収束ビームが位置付けられる。
【０００５】
再生対象の記録層を変更する場合、前記アクチュエータに駆動信号を印加して、目標とする記録層の方向に収束ビームを移動させる。そして、この移動の際に走査した記録層の数をカウントし、目的とする記録層までの移動量に応じた記録層数をカウントしたタイミングで、アクチュエータを停止させる。しかる後、前記エラー信号に従ってアクチュエータを駆動し、当該記録層に対する積層方向のズレを補正する。これにより、目的とする記録層にビームが入射され、当該記録層の再生がなされる。
【０００６】
記録層に対する積層方向のズレを検出する方法として、たとえば、図１７に示すような手法が検討されている。同図は、かかる手法において用いられるカード型光記録媒体をビーム入射側から見たときの状態を示すものである。ここで、データは、コア内のデータ領域にホログラムを形成することによって保持されている。それぞれのコアには、ビーム入射側から見て左右の端部に、２つのサーボマークＳ１、Ｓ２が配されている。それぞれのサーボマークにはホログラムが形成されている。したがって、サーボマーク領域にビームが入射されると、サーボマークのホログラムによってビームが散乱され、この散乱光がカード型光記録媒体の上面または下面から出射される。
【０００７】
これらサーボマークは、記録層に対する積層方向のビームずれを検出するために用いられる。本手法においては、図１７に示す如く、コアに対し、同図点線に示すような断面の段差ビームが入射される。
【０００８】
段差ビームの中央部ａがコアに対し積層方向に位置ずれなく入射されているとき、左右の段差部ｂ１、ｂ２は、ほぼ同量だけコアに入射され、それぞれ左右のサーボマークＳ１、Ｓ２によって同じ量だけ散乱される。よって、サーボマークＳ１、Ｓ２によって散乱される散乱光を一対の光センサによって受光したときのセンサ出力の差はゼロとなる。
【０００９】
これに対し、段差ビームの中央部ａがコアに対し積層方向にずれているとき、段差部ｂ１がコアに入射される光量と、段差部ｂ２がコアに入射される光量の間に差が生じ、これにより、サーボマークＳ１によって散乱される光量と、サーボマークＳ２によって散乱される光量との間に差が生じる。このため、センサ出力の差はゼロとならず、ズレの方向および大きさに応じた正負の値を持つようになる。
【００１０】
かかる差信号をエラー信号として、光ヘッドの左右の両端部にサーボを掛けることで、段差ビームの中央部ａをデータ領域のコアに、積層方向にズレなく入射させることができる。
【特許文献１】特開２０００−１５５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
かかる光再生装置では、装置本体に対する光ヘッドの取り付け誤差や光カードを案内するガイドの形成誤差等に起因して、光ヘッドからのビームが記録層に対して傾いた状態で入射されるとの現象（図１８参照）が起こり得る。かかる不具合は、光ヘッドの左右両端を個別に駆動するアクチュエータを、傾きを補正するようバイアスすることで解消できる。すなわち、光ヘッド（レンズホルダー）の左右両端に個別に駆動手段を配し、各駆動手段にそれぞれ個別にバイアス電圧を印加することで、ビームと記録層の間の傾きを補正することができる。
【００１２】
具体的には、まず、段差ビームが傾いた状態で、光ヘッドの左右両端に積層方向の位置ずれを補正するためのサーボを掛け、左右両端部をコア位置に位置づけてから、左右両端部位置のコア内にホログラムによって保持されたアドレス情報を読み取る（光カードには、各々のコアの左右両端部位置に、たとえば層番号等によって、同一のアドレス情報が保持されている）。そして、左右両端部のアドレス差に応じてバイアス電圧を決定し、決定したバイアス電圧を左右端部の駆動手段に印加する。これにより、光ヘッドが傾きを解消する方向に傾けられ、段差ビームがコアに対し平行になるよう補正される。
【００１３】
しかしながら、図１８に示すように段差ビームが傾いている場合には、段差ビームの段差部ｂ１、ｂ２の積層方向の距離が、傾きのないときの距離よりも小さくなる。これにより、以下の如く、エラー信号に乱れが生じる。
【００１４】
図１９（ａ）は、段差ビームが傾いていない状態で光ヘッドを上下方向に移動させたときのエラー信号の変化を示すものである。なお、同図において、Ａは、サーボマークＳ１、Ｓ２からの散乱光を受光する一組の光センサのうち一方のセンサからの出力の変化を示し、Ｂは、他方のセンサからの出力の変化を示すものである。なお、図において、エラー信号は、Ａ−Ｂによって示されている。この場合、各センサからの出力は、互いに位相が反転しているため、Ａ−Ｂによって算出されるエラー信号の振幅は最大振幅を示すものとなる。
【００１５】
図１９（ｂ）は、段差ビームが傾いた状態で光ヘッドを上下方向に移動させたときのエラー信号の変化を示すものである。なお、同図は、段差ビームの傾きによって、各センサからの出力の位相が、同図（ａ）の状態に比べ、９０°だけずれている。この場合には、同図の如く、エラー信号の振幅は小さくなり、また、エラー信号のゼロ点は、本来の適正位置に対してずれた位置となってしまう。
【００１６】
このように、上記手法に従えば、光ヘッドに傾きが生じた場合に、良好なエラー信号を導出できない恐れがある。図１９（ｂ）のようにエラー信号の振幅が小さいと、サーボを良好に引き込めない恐れがあり、また、たとえ引き込めたとしても、上記の如く適正位置からずれた位置に引き込まれるため、アドレス情報の再生を円滑に行えない恐れがある。
【００１７】
そこで、本発明は、かかる問題を解消し、光ヘッドがコアに対して傾いた状態にあっても、良好なエラー信号を導出でき、よって、積層方向の位置ずれを円滑に解消し得る光記録媒体および光再生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題に鑑み、本発明は以下の特徴を有する。
【００１９】
第１の発明は、複数の記録層が積層方向に配列されていると共に、前記積層方向に垂直な方向から前記記録層にレーザ光が入射されることにより当該記録層に記録された情報が再生される光記録媒体において、前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを検出するためのサーボマークを前記各記録層に記録し、一の記録層における前記サーボマークの記録位置と、当該記録層に対し積層方向に一層だけずれた記録層における前記サーボマークの記録位置が、前記レーザ光の入射方向から見て前後方向にずれていることを特徴とする。
【００２０】
第２の発明は、前記第１の発明に係る光記録媒体において、前記各記録層には、前記レーザ光の入射方向から見て主情報の記録領域の側方位置に当該記録層のアドレス情報を保持するアドレスマークが記録されており、前記サーボマークは、前記レーザ光の入射方向から見て前記アドレスマークの記録位置よりもさらに側方位置に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、前記第１または第２の発明に係る光記録媒体において、前記サーボマークとアドレスマークは、前記記録層にホログラム若しくはグレーティングを形成することにより記録されていることを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、複数の記録層が積層方向に配列されていると共に、前記積層方向に垂直な方向から前記記録層にレーザ光が入射されることにより当該記録層に記録された情報が再生される光記録媒体を再生する光再生装置であって、前記光記録媒体には、前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを検出するためのサーボマークが前記各記録層に記録されていると共に、一の記録層における前記サーボマークの記録位置と、当該記録層に対し積層方向に一層だけずれた記録層における前記サーボマークの記録位置が、前記レーザ光の入射方向から見て前後方向にずれており、当該光記録媒体の記録層に対し、主情報の記録領域に入射される中央部と、当該中央部が前記記録層に積層方向にずれなく位置づけられているときに、当該記録層における前記サーボマークの記録領域とそこから積層方向に一層ずれた記録層における前記サーボマークの記録領域にほぼ均等に入射される段差部を有する断面形状のレーザ光を収束させるレンズ手段と、前記段差部のレーザ光が入射されることに応じて前記記録層における前記サーボマークとそこから積層方向に一層ずれた記録層における前記サーボマークからの光を受光する一対の光検出手段と、前記一対の光検出手段からの出力から、前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを示すエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、前記エラー信号生成手段によって生成されたエラー信号に応じて前記記録層に対する前記レーザ光の前記積層方向の入射ずれを補正するサーボ手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、前記第４の発明に係る光再生装置において、前記サーボ手段は、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層であるときに実行する第１のサーボ処理と、偶数番目の記録層であるときに実行する第２のサーボ制御の２つのサーボ処理を備え、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層か偶数番目の記録層であるかに応じて、前記第１のサーボ処理と第２のサーボ処理を適宜切り替えることを特徴とする。
【００２４】
第６の発明は、前記第５の発明に係る光再生装置において、前記エラー信号生成手段は、前記一対の光検出手段からの出力を減算して前記エラー信号を導出し、前記サーボ手段は、再生対象とされる記録層が奇数番目の記録層か偶数番目の記録層であるかに応じて、サーボ信号の極性を反転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、奇数番目の記録層のサーボマークと、偶数番目の記録層のサーボマークを、レーザ光の入射方向から見て前後するように配置すると共に、記録層に入射されるレーザ光の断面形状を上記のように段差形状としたことから、図１８に示す如くレーザ光が記録層に対し傾いて入射されるような場合にも、それぞれのサーボマークからの散乱光を受光するセンサからの出力に、図１９（ｂ）に示すような位相ズレが生じることはない。よって、エラー信号に、図１９（ｂ）に示すような乱れが生じることはなく、これにより、安定したサーボ動作（積層方向のズレ補正）を実現することができる。
【００２６】
本発明の特徴ないしその技術的意義および効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義等は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、実施の形態に係る光カード１００の上面図である。
【００２９】
光カード１００は、複数の記録層を積層した積層構造を透明基板内に内包した構成を有している。それぞれの記録層は平面光導波路として形成されており、その導波路内に、記録情報に応じたパターンのホログラムが形成されている。かかるホログラムは、図中のデータ領域１０１に対応する位置に形成されている。
【００３０】
また、各記録層には、当該記録層が初期位置から何層目に当たるかを示すアドレス情報がアドレスマーク１０２として記録されている。図示の如く、アドレスマーク１０２はデータ領域１０１の左右に２組配されており、各組のアドレスマークにはそれぞれ同一のアドレス情報が記録されている。
【００３１】
一組のアドレスマーク１０２は７つの領域からなっており、これら各領域にはアドレス情報に応じて選択的にホログラムが形成されている。すなわち、ホログラムが形成されている領域と形成されていない領域の組み合わせによってアドレス情報が保持されている。たとえば、ホログラムが形成されている領域を“１”とし、形成されていない領域を“０”としてアドレスを２進数にて保持させれば、一組のアドレスマーク１０２によって０から２7（＝１２８）のアドレスを各記録層に付することができる。
【００３２】
なお、後述の光ヘッドには、これら各領域に対向するようにして７つの光センサが２組配されている。各領域のうち、ホログラムが形成された領域からは対応する光センサに散乱光が導かれ、電気信号が出力される。何れの光センサから電気信号が出力されたかを検出することで、レーザ光が入射されている記録層のアドレス（記録層番号）が識別される。
【００３３】
さらに、各記録層には、記録層に対する入射レーザ光の積層方向のずれを検出するためのサーボマーク１０３が配されている。サーボマーク１０３の配置領域には、上記アドレスマーク１０２と同様、ホログラムが形成されており、入射ビームは、当該ホログラムによって散乱され、対応するセンサに導かれる。
【００３４】
図示の如く、サーボマーク１０３は、アドレスマーク１０２よりもさらに側縁に位置するようにして、データ領域１０１の左右に配されている。サーボマーク１０３の配置位置は、ビーム入射口側から見て前後に並ぶように設定されており、これら２つの配置位置のうち何れかに、サーボマーク１０３が配される。たとえば、記録層の層番号が奇数のときは、ビーム入射口から見て手前側の配置位置にサーボマーク１０３が配され、層番号が偶数のときは、奥側の配置位置にサーボマーク１０３が配される。なお、図１は、ビーム入射口から見て手前側の配置位置にサーボマーク１０３が配されている状態を示している。
【００３５】
なお、アドレスマーク１０２とサーボマーク１０３は、上記の如くホログラムにて構成される他、当該領域にグレーティングを形成することにより構成するようにしても良い。
【００３６】
図２は、ビーム入射口１０４側から見た光カード１００の側面図である。図示のとおり、光カード１００の記録層は、コア１０５とクラッド１０６を積層して形成されている。ビームは、コア１０５に入射され、コア１０５内に形成されたホログラムによって散乱される。コア１０５内の対応する位置に、上述のデータ領域１０１、アドレスマーク１０２、サーボマーク１０３が配され、それぞれホログラムが形成されている。
【００３７】
図３〜図５に実施の形態に係る光ヘッド２００の構成を示す。図３は光ヘッド２００の斜視図、図４は上面図、図５は図４のＡ−Ａ’断面図である。
【００３８】
光ヘッド２００は、レーザ光を光カードに入射させるための光学系と、記録層に対するレーザ光の位置を調整するためのアクチュエータから構成されている。
【００３９】
シャーシ２０１には、板状の粗動ホルダー２０２がシャフト２０３によって回動自在に装着されている。粗動ホルダー２０２の回動端は自由端となっており、その底部がシャーシ２０１に当接することによって初期位置を保っている。初期位置にあるとき、粗動ホルダー２０２の上下面は、回動端側が水平面に対して落ち込むようにして所定角度だけ傾いている。かかる粗動ホルダー２０２の回動端には、一定方向に巻回された粗動コイル２０４が固着されている。
【００４０】
また、粗動ホルダー２０２には、２組の板バネ２０６を介して、微動ホルダー２０５が装着されている。かかる微動ホルダー２０５には、レーザ光を記録層に収束するためのシリンドリカルレンズ３０６が装着されている。また、その両端部にはそれぞれ一定方向に巻回された微動用コイル２０７ａ、２０７ｂが固着されている。
【００４１】
なお、シリンドリカルレンズ３０６は、コア１０５に対する入射ビームの断面形状が図９に示すような段差形状となるよう、面形状の曲率ないし屈折率が調整されている。
【００４２】
さらに、シャーシ２０１には、微動用コイル２０７ａを挟むようにして磁石２０９ａ、２１０ａが配されている。同様に、微動用コイル２０７ｂを挟むようにして磁石２０９ｂ、２１０ｂが配されている。さらに、磁石２０９ａと共に粗動コイル２０４を挟むようにして磁石２０８ａが配されている。各コイルを挟む２つの磁石を対としたとき、一対の磁石は、コイルを挟む対向面が同一の極性を有するように配置されている。したがって、各コイルに電流を流入すると、上方向または下方向の駆動力が各コイルに発生する。この駆動力により、粗動ホルダー２０２の回動端が回動され、あるいは、微動ホルダー２０５の左右端が駆動される。
【００４３】
また、シャーシ２０１には、断面楕円状の出射ビームの長軸が水平になるようにして、半導体レーザ３０１が配置されている。半導体レーザ３０１から出射されたレーザ光は、コリメータ３０２によって並行光とされる。そして、ビームエキスパンダ３０３によって水平方向に拡張される。しかる後、ミラー３０４によって上方に反射される。しかる後、レーザ光は、微動ホルダー２０５に配されたミラー３０５によって側方に反射される。そして、シリンドリカルレンズ３０６によって上下方向に収束され、光カード１００の記録層に収束される。
【００４４】
図６および図７に、光ヘッド２００を装着した装置本体の構成を示す。図６は装置本体の上面図、図７はそのＡ−Ａ’断面図である。
【００４５】
光ヘッド２００は、シャーシ２０１の底面がベース４０１上に載置されるようにして、ベース４０１上に装着される。ベース４０１上にはフレーム４０２が植設されており、このフレーム４０２には、光カード１００の側縁を支持する一対のガイド４０３が形成されている。ガイド４０３は、光カード１００を挿入しやすいようにその前端部にテーパが形成されている。また、ガイド４０３のギャップは、光カード１００の厚みよりも少許だけ大きく設定されている。
【００４６】
また、フレーム４０２には、光カード１００の下面側のデータ領域１０１に臨む位置にＣＣＤ４０４が装着されている。データ領域１０１によって散乱され光カード１００の下面から出射されたビームは、ＣＣＤ４０４によって受光され、電気信号に変換される。変換された電気信号は、再生回路に供給され、所定の情報に再生される。
【００４７】
また、フレーム４０２には、上記一組のアドレスマーク１０２を構成する７つのホログラム形成領域に対向する位置に７つの光センサ４０５ａ、４０５ｂが配されている。それぞれの光センサ４０５ａ、４０５ｂは、対応するホログラム形成領域にホログラムが形成されている場合に、その散乱光を受光して電気信号を出力する。
【００４８】
さらに、フレーム４０２には、一組のサーボマーク１０３を構成する２つのホログラム形成領域に対向する位置に２つの光センサ４０６ａ、４０６ｂが配されている。それぞれの光センサ４０６ａ、４０６ｂは、対応するホログラム形成領域にホログラムが形成されている場合に、その散乱光を受光して電気信号を出力する。
【００４９】
シリンドリカルレンズ３０６によって収束されたビームのうち、コア１０５内に進入したビームは、コア１０５内に配されたデータ領域１０１、２組のアドレスマーク１０２および２組のサーボマーク１０３によって散乱され、光カード１００の下面から出射される。このうち、ホログラム１０１によって散乱されたビームは、上記の如くＣＣＤ４０４によって受光される。
【００５０】
また、２組のアドレスマーク１０２によって散乱されたビームは、上記の如く光センサ４０５ａ、４０５ｂによって受光され電気信号に変換される。変換された電気信号は、アドレスデコーダに供給されアドレス情報（層番号）として再生される。上記の如く、アドレスマーク１０２によってアドレス情報が２進数（ホログラムが形成されている領域が“１”、形成されていない領域が“０”）として保持されている場合、アドレスデコーダは、７つの光センサ４０５ａ、４０５ｂからの電気信号の有無から７桁の２進数を取得し、これを１０進数に変換する処理を行い、当該記録層のアドレス情報（記録層番号）を再生する。
【００５１】
さらに、２組のサーボマーク１０３によって散乱されたビームは、上記の如く光センサ４０６ａ、４０６ｂによって受光され電気信号に変換される。そして、変換された電気信号を用いて、以下の如く、記録層（コア）に対する収束ビームの積層方向のズレが検出され補正される。
【００５２】
図８は、コア１０４に対するレーザ光の入射状態を示す図である。
【００５３】
レーザ光は、シリンドリカルレンズ３０６によって、同図の点線に示すような断面の段差ビームとされ、再生対象の記録層（コア）に入射される。段差ビームの中央部ａは、コア１０４のデータ領域１０１とアドレスマーク１０２の領域を進むよう、コア１０４に入射される。また、左右の段差部ｂは、それぞれ、コア１０４のサーボマーク１０３の領域を進むよう、コア１０４に入射される。
【００５４】
段差ビームの中央部ａがコア１０４に対し積層方向にズレなく入射されているとき、左右の段差部ｂのレーザ光は、それぞれ、再生対象のコア１０４と、その一層上のコア１０４にほぼ同量だけ入射される。よって、段差部ｂのレーザ光は、図９に示す如く、再生対象コア１０４のサーボマーク１０３と、その一層上のコア１０４のサーボマーク１０３によって同じ量だけ散乱される。そして、この散乱光は、それぞれ、対応する一組の光センサ（光センサ４０６ａまたは４０６ｂ）によって受光される。このとき、一組の光センサを構成する各センサＳ１、Ｓ２には、同量の散乱光が受光されるため、センサ出力の差はゼロとなる。
【００５５】
これに対し、段差ビームの中央部ａがコアに対し積層方向にずれているとき、段差部ｂが再生対象コア１０４に入射される光量と、その一層上のコア１０４に入射される光量の間に差が生じ、これにより、再生対象コア１０４のサーボマーク１０３によって散乱される光量と、その一層上のコア１０４のサーボマーク１０３によって散乱される光量との間に差が生じる。このため、一組の光センサ（光センサ４０６ａまたは４０６ｂ）を構成するセンサＳ１、Ｓ２の出力差はゼロとならず、ズレの方向および大きさに応じた正負の値を持つようになる。
【００５６】
図１０は、段差ビームを積層方向に移動させたときのエラー信号（センサＳ１、Ｓ２の出力差）を示すものである。
【００５７】
図示の如く、段差ビームを積層方向に移動させたとき、エラー信号は、正弦波状に変化する。ここで、エラー信号がゼロのとき、段差ビームの中央部ａがコア１０４に対して積層方向にズレなく入射されている。よって、エラー信号がゼロとなるように上記左右の微動用コイル２０７ａ、２０７ｂにサーボ信号を印加すれば、段差ビームの中央部ａをコア１０４に対し適正位置に位置づけることができる。
【００５８】
しかし、このとき、奇数層と偶数層とでエラー信号の極性とサーボの引き込み方向が反転するため、奇数層のコア１０４にサーボを掛ける場合と、偶数層のコア１０４にサーボを掛ける場合とでサーボ信号の極性を反転させる必要がある。このようにサーボ信号の極性を適宜反転させることにより、同図に示す如く、ズレ位置Ａ、Ａ’の状態にある段差ビームを偶数層の目標コア１０４に引き込むことができ、また、ズレ位置Ｂ、Ｂ’の状態にある段差ビームを奇数層の目標コア１０４に引き込むことができる。
【００５９】
次に、光ヘッド２００からの収束光が記録層に対して傾いたときの補正方法について説明する。
【００６０】
図１１は、段差ビームを初期位置から段差ビームを上方に移動させたとき、段差ビームの左右の段差部ｂのうち、左側の段差部ｂが先に記録層に到達したときのエラー信号の状態を示すものである。なお、同図では、便宜上、左側の段差部ｂによって導出されるエラー信号を左エラー信号と称し、右側の段差部ｂから導出されるエラー信号を右エラー信号と称する。また、同図に示す初期位置とは、段差ビームが最下段の記録層よりもさらに下の位置にあるときのその位置のことである。
【００６１】
同図において、左エラー信号上に正弦波が現れてから右エラー信号上に正弦波が現れるまでの期間（位相差ΔＴ）が、記録層に対する収束光の傾き量に相当する。同図では、当該位相差ΔＴは正弦波２周期分である。したがって、段差ビームの左側段差部ｂが記録層２層分だけ持ち上げられるように、段差ビームが記録層に対して傾いている。かかる傾きは、傾き量を補正する直流バイアスを、上記粗動用コイル２０４に印加することによって補正できる。
【００６２】
図１２に、位相差ΔＴを検出するための位相差検出回路の構成例を示す。
【００６３】
かかる位相差検出回路は、一対の２値化回路１１ａ、１１ｂと、一対のカウンタ１２ａ、１２ｂと、タイマ１３と、減算回路１４から構成されている。
【００６４】
２値化回路１１ａ、１１ｂは、図１１に示すように、左エラー信号および右エラー信号に閾値Ｔｈ−ｌｅｆｔ、Ｔｈ−ｒｉｇｈｔを設定し、この閾値で各サーボ信号を２値化してクロックパルスＣＬＫ−Ｌ、ＣＬＫ−Ｒを生成する。カウンタ１２ａ、１２ｂは、収束光を初期位置から積層方向に移動開始する際に出力されるリセット信号によってリセットされ、リセット後に到来した上記クロックパルスＣＬＫ−Ｌ、ＣＬＫ−Ｒのパルス数をカウントする。タイマ１３は、上記リセット信号によりリセットされ、その後一定時間が経過したときにトリガ信号を減算回路１４に出力する。減算回路１４は、タイマ１３からトリガ信号を受信したタイミングで、カウンタ１２ａ、１２ｂのカウント値を減算し、減算結果を位相差データとして出力する。かかる減算結果は、正または負の値をとり得る。減算結果が正負何れをとるかは、記録層に対する収束の傾き方向に対応する。
【００６５】
図１３は、上記位相差検出回路からの位相差データに基づいて粗動用コイル２０４に傾き補正用のバイアスを印加するための粗動コイル駆動回路の構成例を示すものである。図示の如く、粗動コイル駆動回路は、位相差検出回路３１と、電圧値変換回路３２と、粗動ドライバ３３から構成されている。
【００６６】
位相差検出回路３１は、上記図１２に示す如くして構成される。電圧値変換回路３２は、位相差検出回路３１からの位相差データに応じた電圧値データを出力する。粗動ドライバ３３は、電圧値変換回路３２からの電圧値を現時点のバイアス値に加算したドライブ信号を出力する。
【００６７】
たとえば、位相差検出回路３１が図１２の如く構成されている場合、位相差検出回路３１からの位相差データは、左エラー信号と右エラー信号の正弦波の波数差とその極性（正または負）によって表現されているため、この波数差に応じた電圧値データが電圧値変換回路３２にて生成され、これに極性が付されて粗動ドライバ３３に供給される。
【００６８】
粗動ドライバ３３は、電圧値変換回路３２からの電圧値データに応じた電圧値にその極性を付したものを、現時点のバイアス値にそのまま加算してドライブ信号を生成する。そして、生成したドライブ信号を粗動用コイル２０４に印加する。
【００６９】
図１４に、本実施の形態に係る光再生装置の構成例を示す。
【００７０】
図において、１０ａ、１０ｂは、光センサ４０６ａ、４０６ｂを構成する各センサからのセンサ出力を減算してエラー信号を生成出力するエラー信号生成回路、２０ａは、エラー信号生成回路１０ａからのエラー信号に応じた駆動信号を生成し、これを微動用コイル２０７ａに供給するＬ微動ドライバ、２０ｂは、エラー信号生成回路１０ｂからのエラー信号に応じた駆動信号を生成し、これを微動用コイル２０７ｂに供給するＲ微動ドライバ、３０ａは、光センサ４０５ａからの検出出力からアドレス情報を生成するＬアドレスデコーダ、３０ｂは、光センサ４０５ｂからの検出出力からアドレス情報を生成するＲアドレスデコーダ、４０は、ＣＣＤ４０４からのＣＣＤ再生信号を処理して情報を再生する再生信号処理回路、５０は、各部を制御するＣＰＵである。
【００７１】
図１５に、収束光と記録層との間の傾きを補正する際に実行される処理フローを示す。
【００７２】
なお、かかる傾き補正処理は、光カード１００が再生される度に実行されるのが好ましいものであるが、この他、光カード１００が新たに装着されたときや、光カード装着後一定期間が経過したタイミング、あるいは、光再生装置に対し所定レベル以上の衝撃が加えられたとき等、収束光と記録層との間の傾きが発生したと推測される場合にのみ実行されるようにしても良い。また、かかる傾き補正処理は、通常、自動で行われるものであるが、この他、ユーザが必要と判断したときに、ユーザからの指令入力に応じて、任意に実行されるようにしても良い。
【００７３】
傾き補正処理が開始されると、ＣＰＵ５０からＬ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂに対し、初期位置への移動指令が入力される。この指令を受けて、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂは、それぞれ微動用コイル２０７ａ、２０７ｂに同一レベルのバイアスを印加し、微動ホルダー２０５を初期位置に位置付ける（Ｓ１０１）。
【００７４】
しかる後、ＣＰＵ５０は、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂに対し、積層方向への移動指令を入力する。これを受けて、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂは、それぞれ微動用コイル２０７ａ、２０７ｂに積層方向の駆動信号を印加し、微動ホルダー２０５を積層方向に移動させる（Ｓ１０２）。同時に、ＣＰＵ５０は、レーザ駆動回路（図示せず）に駆動指令を入力する。これにより、半導体レーザ３０１が駆動され、光カード１００のビーム入射口にレーザ光が収束される。然して、微動ホルダー２０５の移動に伴って、収束光が積層方向に変位される。
【００７５】
然る後、たとえば上記図１２に示されたタイマ１３からトリガ信号が出力されると（Ｓ１０３）、ＣＰＵ５０は、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂに対し、移動停止の指令を入力する。かかる指令を受けて、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂは、そのときに微動用コイル２０７ａ、２０７ｂに印加していた駆動信号をホールドし、微動ホルダー２０５を当該移動位置に停止させる（Ｓ１０４）。
【００７６】
このとき、位相差検出回路３１から位相差データが出力され（Ｓ１０５）、これが電圧変換回路３２に供給される。かかる位相差データは、上述の如く、記録層に対する収束光の傾き量および傾き方向を示すものとなっている。電圧供給回路３２は、かかる位相差データを受け取って、当該位相差データに応じた電圧値データを粗動ドライバ３３に供給する。粗動ドライバ３３は、この電圧値をそのときのバイアスに加算し、加算結果を粗動用コイル２０４に供給する。これにより、記録層に対する収束光の傾きを補正するように粗動ホルダー２０２が回動される。よって、これに従動する微動ホルダー２０５も傾きを補正するように傾けられる（Ｓ１０６）。
【００７７】
しかる後、ＣＰＵ５０は、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂにサーボ動作の実行指令を入力する。このとき、ＣＰＵ５０は、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂにおけるサーボ信号の極性を奇数層あるいは偶数層の何れかに対応するものに設定する。
【００７８】
かかる指令を受けて、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂは、エラー信号生成回路１０ａ、１０ｂからのエラー信号に応じて、微動ホルダー２０５の左端部と右端部を駆動する。同時にＣＰＵ５０は、Ｌアドレスデコーダ３０ａとＲアドレスデコーダ３０ｂに対しデコード処理の実行指令を入力する。これを受けて、Ｌアドレスデコーダ３０ａとＲアドレスデコーダ３０ｂは、それぞれ、光センサ４０５ａ、４０５ｂからの出力信号を処理してアドレス情報を生成する。そして、生成したアドレス情報をＣＰＵ５０に出力する。
【００７９】
ＣＰＵ５０は、Ｌアドレスデコーダ３０ａとＲアドレスデコーダ３０ｂから受け取ったアドレス情報を比較し、両者の差が所定の設定値以内にあるかを判別する（Ｓ１０７）。そして、設定値以内にあれば、傾き補正が完了したと判断し、そのときに粗動ドライバ３３に設定されているバイアス値を、次に傾き補正処理が実行されるまでメモリ（図示せず）に記憶する。他方、両者の差が所定の設定値以内になければ、そのときのバイアスを粗動ドライバに保持させたまま、微動ホルダー２０５を初期位置に移動させ、Ｓ１０１以降の処理を実行する。
【００８０】
かかるＳ１０１〜Ｓ１０７の処理は、Ｌアドレスデコーダ３０ａとＲアドレスデコーダ３０ｂからのアドレス情報の差が所定の設定値以内になるまで繰り返される。そして、これらアドレスの差が設定値以内になると、そのときに粗動ドライバ３３に設定されているバイアス値を、傾き補正用のバイアス値として、メモリ（図示せず）に記憶する。
【００８１】
図１６に、所定の記録層を再生する際の処理フローを示す。
【００８２】
ユーザから、所定記録層の再生指令が入力されると、まず、メモリに記憶されたバイアス値が粗動ドライバ３３に設定され、微動ホルダー２０５の傾き補正が行われる（Ｓ２０１）。そして、微動ホルダー２０５が初期位置に移動され（Ｓ２０２）、さらに、目標とする記録層が奇数番目の層か偶数番目の層かに応じて、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂに、サーボ信号の極性が設定される（Ｓ２０３）。しかる後、半導体レーザ３０１が駆動されると共に、ＣＰＵ５０からＬ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂに対しアクセス指令が入力され、微動ホルダー２０５が目標層数分だけ積層方向に移動される（Ｓ２０５）。
【００８３】
しかして、微動ホルダー２０５がアクセスされると、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂによってサーボ動作が実行され、上記段差ビームの左右の段差部ｂが適正位置に引き込まれる。このとき、サーボ信号の極性が上記Ｓ２０３にて奇数番目の層または偶数番目の層に対応する極性に設定されているため、左右の段差部ｂは、目標記録層が奇数番目の層であれば、奇数番目のコア位置に引き込まれ、目標記録層が奇数番目の層であれば、奇数番目のコア位置に引き込まれる。
【００８４】
但し、このとき、引き込まれたコア位置が目標とする記録層のコア位置に一致しているとは限らない。また、左右の段差部ｂが同じ記録層のコア位置に引き込まれているとは限らず、左右の段差部ｂが異なる記録層のコア位置に引き込まれていることも起こり得る。
【００８５】
しかして、左右の段差部ｂがコア位置に引き込まれると、次に、右側の段差部ｂが引き込まれたコア位置のアドレス情報と、左側の段差部ｂが引き込まれたコア位置のアドレス情報がそれぞれ読み取られる（Ｓ２０７）。そして、読み取られた左右のアドレス情報が目標記録層のアドレスに一致しているかが判別され（Ｓ２０８）、一致していなければ、ＣＰＵ５０、Ｌ微動ドライバ２０ａとＲ微動ドライバ２０ｂにそれぞれ個別に、目標記録層方向にジャンプさせるための指令が出力され、微動ホルダー２０５の左右の端部が、それぞれ個別に、目標記録層方向に所定層数分だけ移動される（Ｓ２０９）。
【００８６】
なお、かかる層ジャンプにおける送り量は、次の奇数番目の層または偶数番目の層に順番に送りながら目標記録層に近づけて行く場合には、２層分の送り量に設定する。あるいは、目標記録層に迅速に近づける場合には、目標記録層と現記録層の差に応じて送り量を変更するようにするとよい。
【００８７】
かかるジャンプ動作は、右側の段差部ｂが引き込まれたコア位置のアドレス情報と、左側の段差部ｂが引き込まれたコア位置のアドレス情報が目標記録層のアドレスに一致まで繰り返される（Ｓ２０８）。そして、これら２つのアドレス情報が共に目標記録層のアドレスに一致すると（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、当該記録層のデータがＣＣＤ４０４によって読み取られ、再生信号処理回路４０に供給される。これにより、当該記録層の情報が再生され、モニターあるいはスピーカ等から出力される。
【００８８】
以上、本実施の形態によれば、奇数番目の記録層のサーボマーク１０３と、偶数番目の記録層のサーボマーク１０３を、ビーム入射側から見て互いに前後するように配置すると共に、入射ビームを図８に示すような断面形状としたことから、段差ビームがコア１０４に対し傾いているような場合にも、それぞれのサーボマークからの散乱光を受光するセンサからの出力に位相ズレが生じることはない。よって、エラー信号に、図１９に示すような乱れが生じることはなく、安定したサーボ信号を導出することができる。
【００８９】
なお、この場合、上記図１０に示す如く、目標記録層が奇数番目の記録層であるか偶数番目の記録層であるかに応じて、サーボの引き込み方向が反転する。本実施の形態では、目標記録層が奇数番目の記録層であるか偶数番目の記録層であるかに応じてサーボ信号の極性を適宜切り替えようにし、これにより、目標記録層に対する段差ビームの引き込みを円滑に行えるようにしている。
【００９０】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施の形態に係る光カード１００の上面図
【図２】実施の形態に係る光カード１００の側面図
【図３】実施の形態に係る光ヘッド２００の斜視図
【図４】実施の形態に係る光ヘッド２００の上面図
【図５】実施の形態に係る光ヘッド２００の断面図
【図６】実施の形態に係る光再生装置本体の上面図
【図７】実施の形態に係る光再生装置本体の断面図
【図８】実施の形態に係る入射ビームの断面形状とコアとの関係を示す図
【図９】実施の形態に係るエラー信号の導出方法を説明する図
【図１０】実施の形態に係るサーボ信号の極性設定方法を説明する図
【図１１】実施の形態に係る傾き検出方法を説明するための図
【図１２】実施の形態に係る位相差（傾き）検出回路の構成例を示す図
【図１３】実施の形態に係る粗動コイル駆動回路の構成を示す図
【図１４】実施の形態に係る光再生装置の回路構成を示す図
【図１５】実施の形態に係る光再生装置の傾き補正処理フローを示す図
【図１６】実施の形態に係る光再生装置の再生処理フローを示す図
【図１７】従来例の問題点を説明するための図
【図１８】従来例の問題点を説明するための図
【図１９】従来例の問題点を説明するための図
【符号の説明】
【００９２】
１０ａ、１０ｂ  エラー信号生成回路
２０ａ、２０ｂ  Ｌ微動ドライバ、Ｒ微動ドライバ
５０  ＣＰＵ
１００  光カード
１０３  サーボマーク
３０６  シリンドリカルレンズ
４０６ａ、４０６ｂ  光センサ
【図１】
2006012338.tif 000003
【図２】
2006012338.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006012338.tif 000006
【図５】
2006012338.tif 000007
【図６】
2006012338.tif 000008
【図７】
2006012338.tif 000009
【図８】
2006012338.tif 000010
【図９】
2006012338.tif 000011
【図１０】
2006012338.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006012338.tif 000014
【図１３】
2006012338.tif 000015
【図１４】
2006012338.tif 000016
【図１５】
2006012338.tif 000017
【図１６】
2006012338.tif 000018
【図１７】
2006012338.tif 000019
【図１８】
2006012338.tif 000020
【図１９】
2006012338.tif 000021